L’américium porte le symbole Am et le numéro atomique 95 : son noyau contient donc 95 protons. Sa masse atomique indiquée, 243,06138 u, correspond au nombre de masse de l’isotope le plus stable, et non à une masse atomique standard mesurée sur un mélange naturel. Aucun isotope de l’élément n’est stable. Sa fiche d’identité le classe parmi les actinides, dans le bloc f et la période 7. Comme les autres éléments très lourds, il est surtout étudié et utilisé sous forme d’isotopes produits artificiellement.
Où trouve-t-on l’américium ?
Il n’y a pas de gisement naturel exploité : l’américium n’est présent dans la nature qu’en quantités trop faibles pour être mesurables. Il est obtenu artificiellement dans des installations nucléaires, notamment par des réactions nucléaires impliquant du plutonium et des neutrons, puis séparé lors du traitement de matières irradiées. La Royal Society of Chemistry décrit le bombardement du plutonium par des neutrons en réacteur comme une voie de production de l’élément. L’américium 241 est particulièrement employé parce qu’il est possible d’en obtenir des échantillons relativement purs, selon le Jefferson Lab.
L’isotope Am-241 a une période radioactive d’environ 432 ans : c’est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux d’un échantillon se désintègrent. Cette durée permet à une source scellée de rester utilisable pendant longtemps, sans rendre l’isotope stable. L’américium 243 est un autre isotope connu, mais les applications courantes présentées ici concernent principalement le 241.
Comment l’Am-241 détecte-t-il la fumée ?
Dans un détecteur à ionisation, une très petite source d’Am-241 émet des particules alpha. Celles-ci ionisent l’air dans une chambre contenant des électrodes : les ions et les électrons produits rendent l’air conducteur et un faible courant circule. Lorsque la fumée entre dans la chambre, elle perturbe ce courant; l’appareil déclenche alors l’alarme. La Commission canadienne de sûreté nucléaire explique que la source est confinée dans le détecteur.
Cet usage concerne les détecteurs à ionisation, et non tous les détecteurs de fumée. L’américium y est enfermé dans une source conçue pour rester en place pendant l’utilisation normale. Il ne faut donc pas ouvrir ni démonter un appareil pour récupérer la source. Pour le tri ou la fin de vie d’un détecteur, suivez les consignes locales applicables aux déchets électroniques et aux appareils contenant une source radioactive.
Quels usages l’industrie en fait-elle ?
L’Am-241 sert aussi de source de rayonnement dans des instruments spécialisés. Ses émissions gamma peuvent être utilisées pour l’analyse de matériaux, la fluorescence X et le contrôle de jauges industrielles. Par exemple, une mesure du rayonnement traversant une feuille de verre peut aider à contrôler son épaisseur au cours de la fabrication. Le Laboratoire national de Los Alamos mentionne également l’étalonnage de spectromètres gamma pour les basses énergies.
Ces usages reposent sur des sources préparées et encadrées pour des instruments précis. Ils ne signifient pas que l’américium est un matériau courant ni qu’il est manipulé comme un métal ordinaire. À température ambiante, l’élément pur est solide; ses propriétés chimiques et physiques sont étudiées dans le cadre de la chimie des actinides et de la radiochimie.
Pourquoi son nom renvoie-t-il à l’Amérique ?
L’américium a été découvert en 1944 par Glenn Seaborg et ses collègues. Son nom fait référence à l’Amérique, par analogie avec l’europium, un élément des lanthanides nommé d’après l’Europe. Cette parenté de noms souligne une correspondance entre les deux séries du bloc f, mais ne signifie pas que l’américium se trouve naturellement sur le continent américain.